Descripción técnica del acero SKD11

1. Descripción general del acero SKD11

El acero para herramientas SKD11 es un acero para herramientas de trabajo en frío de alto rendimiento, especificado según la Norma Industrial Japonesa JIS G4404 para aceros aleados para herramientas. Es un material principal dentro de la categoría de aceros para matrices de trabajo en frío, reconocido por su versatilidad y fiabilidad.

2. Características clave y composición química

El acero SKD11 es valorado por su alta resistencia al desgaste y tenacidad, lo que lo convierte en una opción ideal para uso general en numerosas aplicaciones de herramientas exigentes. Su rendimiento fiable se basa en su composición de aleación con alto contenido de carbono y cromo, y en una microestructura limpia y homogénea, que se consigue habitualmente mediante el refinamiento por desgasificación al vacío durante la producción.

La composición química típica que define las propiedades de SKD11 incluye:

• Carbono (C): 1,40 – 1,60% – Esencial para formar carburos duros con excelente resistencia al desgaste.
• Cromo (Cr): 11,00 – 13,00% – Mejora la templabilidad, contribuye significativamente a la resistencia al desgaste a través de los carburos de cromo y proporciona un grado de resistencia a la corrosión.
• Molibdeno (Mo): 0,80 – 1,20% – Aumenta la templabilidad y la resistencia a temperaturas más altas.
• Vanadio (V): 0,20 – 0,50% – Promueve la formación de carburos finos, mejorando aún más la resistencia al desgaste y la tenacidad.
• Silicio (Si): ≤ 0,40%
• Manganeso (Mn): ≤ 0,60%
• (Las impurezas como el fósforo (P) y el azufre (S) se mantienen en niveles bajos).

3. Condiciones de suministro y pautas de tratamiento térmico para el acero para herramientas SKD11 

Aobo Steel suele suministrar SKD11 en estado recocido, generalmente con una dureza ≤255 HBW. Este estado facilita el mecanizado antes del crítico proceso de tratamiento térmico.

Para lograr las propiedades finales deseadas en SKD11 es necesario un tratamiento térmico preciso.

4. Proceso de endurecimiento del acero para herramientas SKD11

Un procedimiento de endurecimiento común implica:

• Etapa 1 de precalentamiento: 500-650 °C
• Etapa 2 de precalentamiento: 800-850 °C
• Austenitización: 1030-1050 °C
• Temple: El enfriamiento por aire es estándar y minimiza la distorsión gracias a su buena templabilidad. Para piezas más grandes o complejas, se puede utilizar el temple en aceite (hasta aprox. 200 °C) o el temple por etapas en baño de sales (250-500 °C), seguido de enfriamiento por aire, para controlar las tensiones internas. Un enfriamiento uniforme es crucial para minimizar la deformación.

5. Templado

El revenido ajusta el equilibrio final entre dureza y tenacidad:

• Práctica estándar: Lo típico es un revenido doble a 500 °C o más, seguido de enfriamiento por aire.
• Para una dureza máxima (aprox. 60-61 HRC) con buena tenacidad: Se puede emplear un revenido a una temperatura más baja, alrededor de 180 °C.
• Para una mayor dureza (aprox. 62-63 HRC) con una tenacidad razonable: A menudo se prefiere el revenido en el rango de 520 a 540 °C, para evitar una posible caída de tenacidad asociada con la región de 500 °C.
• Nota: Durante el tratamiento térmico se producen cambios dimensionales que deben tenerse en cuenta en el diseño de herramientas de alta precisión.

6. Aplicaciones comunes del acero para herramientas SKD11

La excelente combinación de resistencia al desgaste y tenacidad hace que SKD11 sea ampliamente aplicable en diversos procesos de trabajo en frío:

• Matrices de corte de precisión
• Matrices de forja en frío
• Matrices de extrusión en frío
• Matrices de embutición profunda
• Matrices de rebordeado
• Rodillos formadores
• Componentes resistentes al desgaste en matrices de moldeo de plástico
• (SKD11 puede demostrar una vida útil significativamente más larga en algunas tareas de conformado de metal que ciertos aceros de alta velocidad como SKH51).

7. Grados de acero equivalentes y variantes

El SKD11 goza de reconocimiento internacional y se corresponde con varias otras designaciones estándar. Si bien se considera equivalente, pueden existir pequeñas variaciones en la composición exacta o los métodos de producción entre los grados.

• AISI/SAE (EE. UU.): D2
• DIN (Alemania): 1.2379 / X155CrVMo12-1
• GB (China): Cr12Mo1V1
• KS (Corea): ETS11
• ASSAB (Suecia): XW-42
• Böhler (Austria): K110
• Otras marcas japonesas: Hitachi SLD, Daido DC11, Nachi CDS11

8. Calificaciones modificadas

Existen variaciones de SKD11 que ofrecen propiedades mejoradas para necesidades específicas:

• KD11S (KOSHUHA): Se centra en mejorar la maquinabilidad y la resistencia a la fatiga a través de una estructura de carburo controlada.
• SW-SKD11: Enfatiza un equilibrio de resistencia, tenacidad y resistencia al desgaste con una deformación minimizada por el tratamiento térmico.
• ETS11: Destacada por ser una versión refrigerada por aire y de alta limpieza.
• QCM8: Combina las características de SKD11 con las características del acero de alta velocidad de la matriz para mejorar la resistencia al desgaste y la templabilidad.